c语言代码实现位图直方图均衡,编写一个程序,可以在命令行输入参数,完成指定文件的直方图均衡,并存储到新文件,file1.bmp file2.bmp

时间: 2024-03-08 20:48:59 浏览: 94
好的,让我来为您编写这个程序。 首先,我们需要了解一下位图直方图均衡的算法原理。直方图均衡是一种常见的图像增强方法,通过对图像的像素值进行重新分配,以使得图像的像素值更加均匀分布,从而增强图像的对比度和清晰度。对于每个像素值,直方图均衡算法计算出其在整个图像中的像素值分布情况,并将其转换为一个新的像素值,从而达到均衡直方图的目的。 接下来,我们可以开始编写程序了。下面是一个基本的实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef unsigned char BYTE; typedef unsigned short WORD; typedef unsigned int DWORD; #pragma pack(2) // 设置结构体成员变量按 2 字节对齐 typedef struct BMPFileHeader { WORD bfType; // 文件类型,必须为 BM(0x4D42) DWORD bfSize; // 文件大小,以字节为单位 WORD bfReserved1; // 保留,必须设置为 0 WORD bfReserved2; // 保留,必须设置为 0 DWORD bfOffBits; // 从文件头到像素数据的偏移量,以字节为单位 } BMPFileHeader; typedef struct BMPInfoHeader { DWORD biSize; // 信息头大小,以字节为单位 DWORD biWidth; // 图像宽度,以像素为单位 DWORD biHeight; // 图像高度,以像素为单位 WORD biPlanes; // 必须为 1 WORD biBitCount; // 每个像素的位数 DWORD biCompression; // 压缩类型,0 表示不压缩 DWORD biSizeImage; // 图像数据大小,以字节为单位 DWORD biXPelsPerMeter; // 水平分辨率,每米像素数 DWORD biYPelsPerMeter; // 垂直分辨率,每米像素数 DWORD biClrUsed; // 使用的颜色数,如果为 0,则使用所有调色板项 DWORD biClrImportant; // 对图像显示有重要影响的颜色数,如果为 0,则都重要 } BMPInfoHeader; typedef struct RGB { BYTE b; BYTE g; BYTE r; } RGB; int histogram_equalization(RGB *pixels, int width, int height) { int histogram[256] = {0}; // 原始直方图 int cdf[256] = {0}; // 累积分布函数 int n = width * height; // 计算原始直方图 for (int i = 0; i < n; i++) { RGB *pixel = &pixels[i]; int gray = (pixel->r + pixel->g + pixel->b) / 3; histogram[gray]++; } // 计算累积分布函数 cdf[0] = histogram[0]; for (int i = 1; i < 256; i++) { cdf[i] = cdf[i - 1] + histogram[i]; } // 计算新的像素值 for (int i = 0; i < n; i++) { RGB *pixel = &pixels[i]; int gray = (pixel->r + pixel->g + pixel->b) / 3; int new_gray = (cdf[gray] * 255) / n; pixel->r = new_gray; pixel->g = new_gray; pixel->b = new_gray; } return 0; } int main(int argc, char *argv[]) { if (argc != 3) { printf("Usage: %s <input file> <output file>\n", argv[0]); return 1; } char *input_file = argv[1]; char *output_file = argv[2]; // 打开输入文件 FILE *fp = fopen(input_file, "rb"); if (fp == NULL) { printf("Failed to open input file: %s\n", input_file); return 1; } // 读取 BMP 文件头 BMPFileHeader file_header; fread(&file_header, sizeof(file_header), 1, fp); // 检查文件类型 if (file_header.bfType != 0x4D42) { printf("Invalid BMP file: %s\n", input_file); fclose(fp); return 1; } // 读取 BMP 信息头 BMPInfoHeader info_header; fread(&info_header, sizeof(info_header), 1, fp); // 检查位数是否为 24 if (info_header.biBitCount != 24) { printf("Unsupported bit count: %d\n", info_header.biBitCount); fclose(fp); return 1; } // 计算行字节数 int row_size = ((info_header.biBitCount * info_header.biWidth + 31) >> 5) << 2; // 分配像素数组内存 RGB *pixels = (RGB *) malloc(row_size * info_header.biHeight); // 读取像素数据 fseek(fp, file_header.bfOffBits, SEEK_SET); fread(pixels, row_size * info_header.biHeight, 1, fp); // 关闭输入文件 fclose(fp); // 进行直方图均衡化 histogram_equalization(pixels, info_header.biWidth, info_header.biHeight); // 打开输出文件 fp = fopen(output_file, "wb"); if (fp == NULL) { printf("Failed to open output file: %s\n", output_file); return 1; } // 写入 BMP 文件头 fwrite(&file_header, sizeof(file_header), 1, fp); // 写入 BMP 信息头 fwrite(&info_header, sizeof(info_header), 1, fp); // 写入像素数据 fwrite(pixels, row_size * info_header.biHeight, 1, fp); // 关闭输出文件 fclose(fp); // 释放内存 free(pixels); printf("Done!\n"); return 0; } ``` 这个程序将读取 BMP 格式的图像文件,并对图像进行直方图均衡化。程序需要两个命令行参数:输入文件名和输出文件名。 例如,要对 `file1.bmp` 进行直方图均衡化,并将结果保存为 `file2.bmp`,可以这样运行程序: ``` $ ./histogram_equalization file1.bmp file2.bmp ``` 程序将输出 `Done!` 表示处理完成。
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